CN220976603U - 一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于粉煤灰的综合利用技术领域，尤其涉及一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置，包括预热及烘干炉，在预热及烘干炉的出口处设置有强化换热装置，强化换热装置通过补偿器与下游的高温焙烧炉相连，预热及烘干炉内安装有烘干炉超强钢带，高温焙烧炉内安装有焙烧炉超强钢带，采用稳定的超强钢带技术结合电加热及热烟气优化加热方法，一体化实现湿氢氧化铝的预热、烘干和焙烧，显著提高焙烧设备的可用率和对物料的适应性，大幅降低设备综合投资及后期运行维护费用，从而提高氢氧化铝焙烧过程的经济性，实现低能耗、无污染、无废水排放的绿色焙烧产业。

Description

一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置

技术领域

本实用新型属于粉煤灰的综合利用技术领域，尤其涉及一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置。

背景技术

粉煤灰是燃煤发电厂从锅炉底部和锅炉尾部烟道排出的一种固体废弃物，是目前世界上排放量最大的工业固体废弃物，由于缺乏有效的回收利用措施，堆积的粉煤灰对大气、水体、土壤等都造成了严重的污染。粉煤灰在灰厂经过长时间的堆积，粉煤灰中的微量元素、重金属及放射性元素等有害成分迁移、扩散，污染土壤和地表及地下水，甚至转移到农作物中，危害到人和动物的健康，而且还占用大量的土地资源；

在粉煤灰提取氧化铝的过程中，氢氧化铝的烘干和焙烧是生产中必须和重要的耗能工序,目前国内外广泛应用于工业生产的氢氧化铝的焙烧装置主要是流态化焙烧炉装置，该焙烧炉技术主要有：美国的闪速焙烧炉、德国的循环焙烧炉和丹麦的气态悬浮焙烧炉技术,此三种为进口技术，设备昂贵，系统庞大，系统对物流适应性差、检修维护成本高，核心技术掌握在外方手中，存在备件供货周期长、成本高等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置，以解决现有技术中的问题，具体技术方案如下：

一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置，包括预热及烘干炉，在预热及烘干炉的出口处设置有强化换热装置，强化换热装置通过补偿器与下游的高温焙烧炉相连，预热及烘干炉内安装有烘干炉超强钢带，高温焙烧炉内安装有焙烧炉超强钢带。

进一步，所述烘干炉超强钢带下方设有烘干炉清扫装置，烘干炉超强钢带上方设有第一强化换热辅助装置,烘干炉清扫装置与第一强化换热辅助装置均安装在预热及烘干炉内。

进一步，所述强化换热装置内安装有多个强化换热折流板。

进一步，所述烘干炉超强钢带包括承载盘、超强网带一，超强网带与多个承载盘通过连接销板一和连接螺钉一固定连接成封闭的输送带。

进一步，所述烘干炉超强钢带两端分别安装有头部辊筒一和尾部辊筒一，头部辊筒一和尾部辊筒一均安装在预热及烘干炉内，头部辊筒一下方设有铲料板，铲料板固定在预热及烘干炉内。

进一步，所述焙烧炉超强钢带两端分别安装有头部辊筒二和尾部辊筒二，头部辊筒二和尾部辊筒二均安装在高温焙烧炉内。

进一步，所述焙烧炉超强钢带下方设有焙烧炉清扫装置，焙烧炉超强钢带上方设有第二强化换热辅助装置，焙烧炉清扫装置与第二强化换热辅助装置均安装在高温焙烧炉内。

进一步，所述焙烧炉超强钢带包括带气孔承载盘和超强网带二，带气孔承载盘与连接销板二通过多个连接螺钉二固定在超强网带二上，带气孔承载盘上设有气孔。

进一步，所述焙烧炉超强钢带的载物层上下分别设有上电加热板和下电加热板，上电加热板和下电加热板均安装在高温焙烧炉内。

进一步，所述高温焙烧炉通过热烟气管道一连接在热风炉上，高温焙烧炉底部连接有热烟气管道二，高温焙烧炉连接在热源管道一端，热源管道另一端固定在预热及烘干炉上，预热及烘干炉上固定有排气管道。

本实用新型的优点在于：

1.采用稳定的超强钢带技术结合电加热及热烟气优化加热方法，一体化实现湿氢氧化铝的预热、烘干和焙烧，显著提高焙烧设备的可用率和对物料的适应性，大幅降低设备综合投资及后期运行维护费用，从而提高氢氧化铝焙烧过程的经济性，实现低能耗、无污染、无废水排放的绿色焙烧产业；

2.实现了氢氧化铝预热、烘干和焙烧一体化处理，物料烘干和焙烧效果可以通过前后综合调整和控制，显著提高了设备运行的效率，大大降低了设备的初始投资；

3.与现有技术相比，预热烘干炉对于入口的湿式氢氧化铝的含水率没有限制要求，无论是从转鼓过滤机还是从平面盘式过滤机排出的湿式氢氧化铝均可直接进入烘干炉，因此该装置对于入口的物料的含水率适用范围更广，适应性更强。

附图说明

图1为氢氧化铝烘干焙烧一体化装置总概括图；

图2为预热及烘干炉的超强钢带结构图；

图3为高温焙烧炉的超强钢带结构图；

图中标记说明：

1、预热及烘干炉；2、高温焙烧炉；3、热风炉；4-1、头部辊筒一；4-2、尾部辊筒一；5、烘干炉超强钢带；6、烘干炉清扫装置；7、强化换热辅助装置；8、强化换热折流板；9、铲料板；10、补偿器；11-1、头部辊筒二；11-2、尾部辊筒二；12、焙烧炉超强钢带；13、焙烧炉清扫装置；14-1、上电加热板；14-2、下电加热板；15、热烟气管道一；16、热源管道；17、强化换热装置；18、承载盘；19、超强网带一；20、连接销板一；21、连接螺钉一；22、热烟气管道二；23、带气孔承载盘；24、超强网带二；25、连接销板二；26、连接螺钉二；27、气孔；28、排气管道；29、第二强化换热辅助装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

如图1-3所示，一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置，包括预热及烘干炉1，在预热及烘干炉1的出口处设置有强化换热装置17，强化换热装置17通过补偿器10与下游的高温焙烧炉2相连，预热及烘干炉1内安装有烘干炉超强钢带5，高温焙烧炉2内安装有焙烧炉超强钢带12；

上述技术方案的工作原理：湿氢氧化铝从预热及烘干炉1上方的入口进入预热及烘干炉1内的烘干炉超强钢带5上，在预热及烘干炉1内部进行预热及干燥，充分预热及烘干的氢氧化铝进入强化换热装置17内，氢氧化铝物料在强化换热装置17内充分翻动，增加氢氧化铝物料的换热面积，进一步提高了氢氧化铝物料内部的受热程度，氢氧化铝物料落进高温焙烧炉2内的焙烧炉超强钢带12上，氢氧化铝物料在900℃-950℃的条件下进行焙烧，脱除氢氧化铝中的部分结晶水，产出氧化铝，高温焙烧炉2出口处连接有冷却器，干式的氧化铝经出口进入冷却器，冷却后的氧化铝进入料仓；

采用稳定的超强钢带技术结合电加热及热烟气优化加热方法，一体化实现湿氢氧化铝的预热、烘干和焙烧，显著提高焙烧设备的可用率和对物料的适应性，大幅降低设备综合投资及后期运行维护费用，从而提高氢氧化铝焙烧过程的经济性，实现低能耗、无污染、无废水排放的绿色焙烧产业；

本装置实现了氢氧化铝预热、烘干和焙烧一体化处理，物料烘干和焙烧效果可以通过前后综合调整和控制，显著提高了设备运行的效率，大大降低了设备的初始投资；

预热、烘干炉和高温焙烧炉均在微负压工况条件下运行，因此没有细物料泄漏到环境的污染问题，对运行维护人员的身心健康无危害，更不会出现物料堵塞现象；预热烘干炉对于入口的湿式氢氧化铝的含水率没有限制要求，无论是从转鼓过滤机还是从平面盘式过滤机排出的湿式氢氧化铝均可直接进入烘干炉，因此该装置对于入口的物料的含水率适用范围更广，适应性更强；

相对于进口的设备初始投资少，由于超强钢带特殊的结构形式，超强钢带承载盘与上部所输送的氢氧化铝物料没有相对运动，磨损非常小，并且预热及烘干炉1、高温焙烧炉2所有转动部件均位于壳体外侧，在设备运行期间就可以在线检修和维护无需停机检修和更换部件，检修维护非常方便，运行维护成本很低。

实施例二

如图1-3所示，所述烘干炉超强钢带5下方设有烘干炉清扫装置6，烘干炉超强钢带5上方设有第一强化换热辅助装置7,烘干炉清扫装置6与第一强化换热辅助装置7均安装在预热及烘干炉1内；

上述技术方案的工作原理：烘干炉清扫装置6主要是清理运行过程中散落到壳体底部细的粉状物料，将其清扫至预热及烘干炉1与强化换热装置17连接处，细的粉状物料与从烘干炉超强钢带5落下的氢氧化铝物料一同进入强化换热装置17内，烘干炉清扫装置6设置尾部自动气动或者液压张紧装置，保证其稳定平稳运行，第一强化换热辅助装置7为了促进湿氢氧化铝在烘干炉超强钢带5上传送的过程中的烘干，第一强化换热辅助装置7根据预热及烘干炉1的长度可以设置不同的数量，且沿着整个烘干炉超强钢带5宽度方向布置，采取翻料旋耕犁耙或其他结构形式。湿氢氧化铝在烘干炉超强钢带5上移动过程中会被运行的翻料犁耙破碎并将底层物料翻至上部并疏松，使得氢氧化铝物料底部和中间部位能够更好地吸收热源烟气或者加热板释放的热量，进一步提高物料底部和中间部分物料的换热和干燥效果。

实施例三

如图1-3所示，所述强化换热装置17内安装有多个强化换热折流板8；

上述技术方案的工作原理：预热及烘干炉1的出口至高温焙烧炉2之间，设置强化换热装置17，该装置内部设置若干强化换热折流板8，主要作用是在氢氧化铝物料掉落到强化换热折流板8上，增加对物料的扰动，增加物料的换热面积，并且在预热烘干完的氢氧化铝物料从烘干炉超强钢带5上排出时，物料在经过多级强化换热折流板8的过程中与自下而上的热源烟气进行换热，进一步提高了物料内部的受热程度。

实施例四

如图1-3所示，所述烘干炉超强钢带5包括承载盘18、超强网带一19，超强网带一19与多个承载盘18通过连接销板一20和连接螺钉一21固定连接成封闭的输送带，烘干炉超强钢带5两端分别安装有头部辊筒一4-1和尾部辊筒一4-2，头部辊筒一4-1和尾部辊筒一4-2均安装在预热及烘干炉1内；

上述技术方案的工作原理：超强网带一19与承载盘18特殊的连接方式可以保证烘干炉超强钢带5在热态下自由膨胀，不会产生部件变形，烘干炉超强钢带5在两端分别设置头部辊筒一4-1和尾部辊筒一4-2，尾部辊筒一4-2在尾部通过气动或者液压张紧装置保持烘干炉超强钢带5的恒定张紧力，烘干炉超强钢带5通过超强网带一19与头部辊筒一4-1之间的摩擦力来传动力矩的，因此烘干炉超强钢带5无论在热态还是在冷态情况下始终保持恒定的张紧力，从而实现烘干炉超强钢带5的稳定运行。

实施例五

如图1-3所示，所述头部辊筒一4-1下方设有铲料板9，铲料板9固定在预热及烘干炉1内；

上述技术方案的工作原理：如果有附着在承载盘18的部分氢氧化铝物料可以在铲料板9的作用下从承载盘18上清除掉。

实施例六

如图1-3所示，所述焙烧炉超强钢带12两端分别安装有头部辊筒二11-1和尾部辊筒二11-2，头部辊筒二11-1和尾部辊筒二11-2均安装在高温焙烧炉2内，焙烧炉超强钢带12包括带气孔承载盘23和超强网带二24，带气孔承载盘23与连接销板二25通过多个连接螺钉二26固定在超强网带二24上，带气孔承载盘23上设有气孔27；

上述技术方案的工作原理：焙烧炉超强钢带12由上部带气孔27的带气孔承载盘23、下部的驱动力传递部件超强网带二24、连接螺钉二26和连接销板二25部件组成，带气孔承载盘23与连接销板二25通过多个连接螺钉二26固定在超强网带二24上，使得超强网带二24和带气孔承载盘23在热态下可以向任意方向自由膨胀，在冷态时可以自由收缩，即使在焙烧炉超强钢带12绕过头部辊筒二11-1和尾部辊筒二11-2的时候，由于焙烧炉超强钢带12可拉伸性以及上部承载板相互重叠搭接，能够很顺畅的通过辊筒弧面，而不会出现焙烧炉超强钢带12的拉伸变形现象，保证了设备的可靠稳定性。焙烧炉超强钢带12在两端分别设置头部辊筒二11-1和尾部辊筒二11-2，尾部辊筒二11-2在尾部通过气动或者液压张紧装置保持超强钢带12的恒定张紧力，焙烧炉超强钢带12通过超强网带二24与头部辊筒二11-1之间的摩擦力来传动力矩的，因此焙烧炉超强钢带12无论在热态还是在冷态情况下始终保持恒定的张紧力，从而实现焙烧炉超强钢带12的稳定运行。

实施例七

如图1-3所示，所述焙烧炉超强钢带12下方设有焙烧炉清扫装置13，焙烧炉超强钢带12上方设有第二强化换热辅助装置29，焙烧炉清扫装置13与第二强化换热辅助装置29均安装在高温焙烧炉2内；

上述技术方案的工作原理：高温焙烧炉2壳体内侧底部设置有焙烧炉清扫装置13，焙烧炉清扫装置13主要是清理运行过程中散落到壳体底部细的粉状物料，并将其清扫至与焙烧炉超强钢带12相同的头部卸料口处，焙烧炉清扫装置13尾部设置自动气动或者液压张紧装置，保证其稳定平稳运行，第二强化换热辅助装置29根据高温焙烧炉2的长度可以设置不同的数量，且沿着整个焙烧炉超强钢带12宽度方向布置，采取翻料旋耕犁耙或其他结构形式。湿氢氧化铝在焙烧炉超强钢带12上移动过程中会被运行的翻料犁耙破碎并将底层物料翻至上部并疏松，使得氢氧化铝物料底部和中间部位能够更好地吸收热源烟气或者加热板释放的热量，进一步提高物料底部和中间部分物料的换热和干燥效果。

实施例八

如图1-3所示，所述焙烧炉超强钢带12的载物层上下分别设有上电加热板14-1和下电加热板14-2，上电加热板14-1和下电加热板14-2均安装在高温焙烧炉2内，高温焙烧炉2底部连接有热烟气管道二22，高温焙烧炉2通过热烟气管道一15连接在热风炉3上；

上述技术方案的工作原理：如果氧化铝生产工厂有废高温烟气，可以将此高温烟气通过热烟气管道二22引入到高温焙烧炉2的底部，然后从底部穿过带气孔的焙烧炉超强钢带12和上面的氢氧化铝物料层，使物料处于微悬浮扰动状态，在此热源烟气和上电加热板14-1与下电加热板14-2辐射热的综合作用下，增强物料的换热焙烧效果，另外部分高温烟气通过头部辊筒二11-1下料处逆向上升进入焙烧炉超强钢带12的上部，在高温烟气逆向上升过程中，焙烧效果得到了进一步加强；

如果没有现成可用的高温废烟气，可使用少量天然气或者煤气，通过在热风炉3中燃烧产生一定量的热源烟气，烟气管道15进入高温焙烧炉2的底部，从而实现与上述相同的焙烧效果；

高温焙烧炉2采用电加热为主，热源烟气为辅的物料加热焙烧方式，因为电加热在调温时容易控制，并且温度变化响应时间比热源烟气迅速，采用焙烧炉超强钢带12工作侧上方和下方同时加热，形成辐射和部分对流换热，并结合热源烟气穿过超强钢带带气孔承载盘23的直接与氢氧化铝物料直接对流、传质换热，焙烧效果具有显著提升。

实施例九

如图1-3所示，所述高温焙烧炉2连接在热源管道16一端，热源管道16另一端固定在预热及烘干炉1上，预热及烘干炉1上固定有排气管道28；

上述技术方案的工作原理：在高温焙烧炉2中与氢氧化铝换热完的热源烟气通过热源管道16进入预热及烘干炉1，进行循环利用，有效节省了能源，降低运行费用；

与湿氢氧化铝换热完的烟气经冷凝及除尘后经排气管道28排向大气，冷凝后收集的凝结水经简单处理后可作为氧化铝生产的其他系统使用。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置，其特征在于，包括预热及烘干炉(1)，在预热及烘干炉(1)的出口处设置有强化换热装置(17)，强化换热装置(17)通过补偿器(10)与下游的高温焙烧炉(2)相连，预热及烘干炉(1)内安装有烘干炉超强钢带(5)，高温焙烧炉(2)内安装有焙烧炉超强钢带(12)。

2.根据权利要求1所述的一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置，其特征在于，所述烘干炉超强钢带(5)下方设有烘干炉清扫装置(6)，烘干炉超强钢带(5)上方设有第一强化换热辅助装置(7),烘干炉清扫装置(6)与第一强化换热辅助装置(7)均安装在预热及烘干炉(1)内。

3.根据权利要求1所述的一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置，其特征在于，所述强化换热装置(17)内安装有多个强化换热折流板(8)。

4.根据权利要求1所述的一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置，其特征在于，所述烘干炉超强钢带(5)包括承载盘(18)、超强网带一(19)，超强网带一(19)与多个承载盘(18)通过连接销板一(20)和连接螺钉一(21)固定连接成封闭的输送带。

5.根据权利要求1所述的一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置，其特征在于，所述烘干炉超强钢带(5)两端分别安装有头部辊筒一(4-1)和尾部辊筒一(4-2)，头部辊筒一(4-1)和尾部辊筒一(4-2)均安装在预热及烘干炉(1)内，头部辊筒一(4-1)下方设有铲料板(9)，铲料板(9)固定在预热及烘干炉(1)内。

6.根据权利要求1所述的一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置，其特征在于，所述焙烧炉超强钢带(12)两端分别安装有头部辊筒二(11-1)和尾部辊筒二(11-2)，头部辊筒二(11-1)和尾部辊筒二(11-2)均安装在高温焙烧炉(2)内。

7.根据权利要求1所述的一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置，其特征在于，所述焙烧炉超强钢带(12)下方设有焙烧炉清扫装置(13)，焙烧炉超强钢带(12)上方设有第二强化换热辅助装置(29)，焙烧炉清扫装置(13)与第二强化换热辅助装置(29)均安装在高温焙烧炉(2)内。

8.根据权利要求1所述的一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置，其特征在于，所述焙烧炉超强钢带(12)包括带气孔承载盘(23)和超强网带二(24)，带气孔承载盘(23)与连接销板二(25)通过多个连接螺钉二(26)固定在超强网带二(24)上，带气孔承载盘(23)上设有气孔(27)。

9.根据权利要求1所述的一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置，其特征在于，所述焙烧炉超强钢带(12)的载物层上下分别设有上电加热板(14-1)和下电加热板(14-2)，上电加热板(14-1)和下电加热板(14-2)均安装在高温焙烧炉(2)内。

10.根据权利要求1所述的一种新型的从粉煤灰提炼的氢氧化铝烘干焙烧一体化装置，其特征在于，所述高温焙烧炉(2)通过热烟气管道一(15)连接在热风炉(3)上，高温焙烧炉(2)底部连接有热烟气管道二(22)，高温焙烧炉(2)连接在热源管道(16)一端，热源管道(16)另一端固定在预热及烘干炉(1)上，预热及烘干炉(1)上固定有排气管道(28)。